基于表型性状和生化成分的陕西茶树种质资源遗传多样性研究

基于表型性状和生化成分对陕西茶树种质资源遗传多样性进行研究,以期为优异茶树种质资源选育提供信息和科学依据,并加快利用和丰富陕西茶树种质资源种类。利用统计分析、主成分分析和聚类分析方法,对陕西茶树种质资源表型性状和生化成分遗传多样性进行研究,并评价其遗传多样性。陕西茶树种质资源表型性状变异较丰富,不同表型性状变异系数和遗传多样性指数差异较大,变异系数为19.88%～55.96%,平均变异系数31.84%,遗传多样性指数为0.691 8～2.003 0,平均遗传多样性指数1.105 9;陕西茶树种质资源内含物质成分较丰富,基于生化成分的变异系数为10.89%～30.03%,平均变异系数21.78%,遗传多样性指数为1.770 1～2.049 2,平均遗传多样性指数1.890 0;基于表型性状和生化成分的聚类分析结果不一致,表明聚类分析结果与茶树种质资源表型性状、生化成分、DNA分子的遗传多样性和地域分布关系密切,单一依据表型性状或生化成分进行茶树种质资源聚类分析具有一定的局限性。研究结果表明,陕西茶树种质资源遗传多样性较丰富,优异资源筛选潜力较大,具有独特地域性,但属于江北茶区的陕南茶树种质资源遗传多样性丰富程度稍低于南方茶区的四川、广西、贵州等地。基于生化成分初步筛选出高水浸出物(50%)茶树种质资源3份,高茶多酚(20%)茶树种质资源4份,高氨基酸(3%)茶树种质资源4份,低咖啡碱(1.6%)茶树种质资源4份。     

76份浙江丽水茶树种质资源的生化成分多样性分析

利用聚类分析和主成分分析方法对76份浙江丽水茶树种质资源的主要生化成分进行遗传多样性分析。结果表明:76份茶树资源的生化成分存在丰富的多样性和变异,平均遗传多样性指数达1.82,平均变异系数达21.66%;多变量的主成分分析,前3个主成分代表了76份种质资源生化成分多样性70.947%的信息;聚类分析把76份资源划分为3个类群,第1类群有23份资源,属于红绿兼制型,第2类群有30份资源,比较适制绿茶,第3类群有23份资源,比较适制红茶;初步筛选出高水浸出物20份、高茶多酚15份、高咖啡碱3份、高氨基酸17份、高可溶性总糖含量13份;相关性分析显示,7个指标之间均有极显著相关性。     

古蔺野生大茶树资源农艺性状多样性分析

[目的]明确古蔺野生大茶树农艺性状多样性。[方法]以古蔺县的47份茶树资源为研究对象,运用相关性分析、主成分分析及聚类分析等方法对古蔺野生大茶树的叶色、叶形、叶长、叶宽、叶面积等17个叶片农艺性状进行遗传多样性分析。[结果]古蔺野生大茶树种质资源农艺性状变异丰富,变异系数在9.28%～48.21%,遗传多样性指数为0.148 6～1.402 1;主成分分析显示,前6个主成分累计贡献率达73.14%,其中第1主成分贡献率为18.96%,第2主成分的贡献率为15.65%,第3主成分的贡献率为14.42%;17个农艺性状遗传多样性聚类分析结果显示：在欧氏距离10.88处,可将47份古蔺野生大茶树种质资源分为四大类群,桂花乡野生大茶树种质资源在四大类群中均有分布,说明桂花乡野生大茶树种质资源种类较丰富,聚有较大的育种潜力。[结论]该研究结果为古蔺茶树优异种质资源的收集保存、良种选育及开发利用提供了参考。     

46份茶树种质资源夏茶生化成分多样性分析

为探明不同茶树种质资源夏茶鲜叶的生化成分特性,对武夷山市茶区46份茶树种质资源夏茶鲜叶的主要生化成分进行了评价鉴定和遗传多样性分析。结果发现,武夷山市茶树种质资源夏茶鲜叶生化成分的遗传多样性和变异性丰富,遗传多样性指数和变异系数的平均值分别达到2.04和24.58%。通过多变量的主成分分析,前3个主成分代表了茶树生化成分多样性80.37%的信息。基于生化成分,把46份茶树种质资源聚类划分为3个类群。3个类群除了水浸出物和黄酮类的含量差异不显著外,其他各生化成分均存在显著差异。第Ⅰ类群多数适制绿茶,第Ⅱ类群多数适制红茶,第Ⅲ类群多数适制乌龙茶。从3个类群中初步筛选出高茶多酚特异资源3份、高水浸出物特异资源4份。结果可为武夷山市茶区夏茶资源利用和新品种选育奠定基础。     

四川地方中小叶茶树资源的表型遗传多样性

为保护和鉴定四川茶树资源,并进行特异资源的挖掘,对109份四川中小叶茶树资源的30个表型性状进行统计分析和主成分聚类分析。研究表明,四川中小叶茶树资源的变异系数和多样性指数平均分别为32.27%和0.98,茶树资源性状差异明显,多样性较丰富。主成分聚类分析显示,12个主成分因子的累积贡献率为71.14%,将供试材料聚类分为8个类群,且与供试材料的原产地关系较小。四川中小叶茶树资源表型性状遗传多样性较丰富,且各原产地茶树表型性状差异较大,可为四川茶树核心种质库的构建和茶树良种选育提供参考。     

西乡县地方茶树种质资源的生物学性状观察及生化成分分析

为深入挖掘利用茶树地方种质资源，对收集保存的32份西乡县地方种质资源进行了生物学性状观察及特征性生化成分测定。结果表明，西乡地方茶树种质资源的树型绝大多数为灌木型、中叶种，叶型为椭圆或长椭圆，树姿为半开张，茸毛中等；主要内含成分变异幅度较大，茶多酚、氨基酸、咖啡碱、水浸出物及酚氨比平均变异系数为13.97%，遗传多样性指数（H′）变幅1.72~2.01，均值1.90。对32个地方资源及4个对照资源进行聚类分析，可分为4类群，其中第2类群为红绿兼制型资源，第3类群为适制绿茶型资源。筛选出高咖啡碱特异资源4份，适制绿茶优良资源30份，红绿兼制型资源2份。     

189份引进棉花种质资源农艺性状与品质性状的遗传多样性分析

【目的】 分析研究189份引进棉花种质资源农艺性状与品质性状的遗传多样性,为新疆棉花育种及创新种质资源提供资源基础。 【方法】 选取引进的189份棉花种质资源的6个农艺性状和5个纤维品质性状,进行遗传多样性、相关性、主成分和聚类分析,鉴定、筛选优良性状的棉花种质资源材料。【结果】 189份棉花种质在农艺性状与品质性状上均表现出丰富的遗传多样性,6个农艺性状的变异系数在4.669%~11.877%,平均为8.712 %;5个品质性状的变异系数在1.369%~9.311%,平均为6.136%。各性状间表现出较为复杂的相关关系,同步改良棉花关键性状指标有难度;主成分分析将11个性状简化为4个主成分,累计贡献率达72.740%,各主成分反映生育期、株高等生物学特征与单铃重、衣分、上半部平均长度、马克隆值等经济性状之间的相互关系,各性状协同配合有利于各性状的同步提高。将189份棉花种质资源进行系统聚类,在遗传距离为10.0时所有材料被划分为 7个类群,各类群性状特征差异明显。【结果】 189份棉花种质资源第Ⅲ类群、第Ⅵ类群和第Ⅶ类群中马克隆值的均值分别为4.17、4.03和4.08,均达到A级标准。     

35份茶树种质资源农艺性状及生化成分多样性分析

采用主成分分析和聚类分析方法,对桂西南地区35份茶树种质资源农艺性状和主要生化成分的多样性进行鉴定。结果表明,不同茶树品种的农艺性状差异较大,变异系数为12.45%~47.03%,而主要生化成分质量分数的差异均较小,变异系数为8.92%~23.62%,其中,平均叶面积、叶片隆起性和叶片着生状态变异系数均达到40%以上,而水浸出物质量分数的变异系数为8.92%;主成分分析表明,前7个主成分的特征值大于1且累计方差贡献率达到76.18%;基于农艺性状和主要生化成分的聚类分析表明,35份茶树资源可分为7大类群,不同类群间在芽叶茸毛、一芽三叶百芽质量、平均叶长、叶宽、叶面积、侧脉对数、叶色、叶片质地、叶缘形态、花瓣数及主要生化成分质量分数上表现差异显著,且第Ⅰ、Ⅵ、Ⅶ类适制绿茶,第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类适制红茶,第Ⅴ类适兼制红绿茶。     

288份陆地棉种质资源主要性状遗传多样性分析

【目的】 研究新疆本地棉花种质基因库,筛选适于作优异亲本的种质资源。【方法】 以288份种质资源为材料,对4个农艺性状和5个品质性状进行变异、相关性、主成分及聚类分析。【结果】 变异系数分别为单铃重(9.14%)、衣分(8.34%)、单株铃数(14.03%)、果枝数(6.26%)、上半部平均长度(4.50%),整齐度指数(1.56%)、马克隆值(6.43%)、伸长率(1.99%)、断裂比强度(7.26%);单铃重与上半部平均长度、整齐度指数、伸长率及断裂比强度呈极显著正相关,衣分与单株铃数、上半部平均长度呈显著正相关,与整齐度指数、马克隆值呈极显著正相关,上半部平均长度与伸长率、整齐度指数及断裂比强度呈极显著正相关,与马克隆值呈极显著负相关;前3个成分特征值累计贡献率达到61.68,第1主成分主要跟单株铃数有关,第2主成分主要与纤维品质有关,第3主成分主要跟衣分有关;聚类分析将288份陆地棉种质资源在遗传距离为11.5时划分为4类,第Ⅰ类群包含88份材料,马克隆值最好的材料。第Ⅱ类群包含75份,类群材料衣分平均数为43.2,4个类群衣分平均里是最高的;第3类群包含124份材料,材料农艺性状和品质性状都相对较好;第Ⅳ类群材料稀絮H10属于特异种质资源,被单独分为一类。【结论】 288份种质资源变异系数幅度较大(1.56~14.03)。单株铃数变异系数最大为14.03,样本间差异较大;其它性状变异系数均小于10,材料纤维品质性状间差异不大。     

江西省茶树种质化学特性多样性分析与鉴定评价

以江西省内不同区域和省外引种驯化的45份茶树种质资源为材料,对其16个化学成分进行遗传多样性分析与鉴定评价。结果表明:江西茶树种质的化学成分存在丰富的多样性和变异,平均遗传多样性指数为1.91,平均变异系数为31.36%;通过主成分分析提取的前5个主成分代表了茶树化学成分多样性的80.135%信息,16个化学成分在各主成分中均有贡献,载荷图分析结果显示部分化学成分之间存在较大相关性;通过聚类分析将45份种质资源分为3个类群,每个类群中均有亚组,第1类群属于红、绿茶兼制类型,第2类群适合制作红茶,第3类群适合制作绿茶;从茶树种质资源中初步筛选出高水浸出物资源3份,高表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)资源6份,高儿茶素资源11份,低咖啡碱资源1份,低茶多酚资源4份。     

武夷名丛茶树种质资源农艺性状多样性分析

为研究武夷山地方茶树种质资源的遗传多样性,并对其进行鉴定评价,对武夷山茶区41份武夷名丛茶树种质资源的21项农艺性状进行遗传多样性、主成分和聚类分析。结果表明,41份武夷名丛21个农艺性状间存在比较丰富的遗传变异性,遗传多样性指数在0.32～2.17之间,其中,遗传多样性指数最高的是叶宽,最低的是树型;变异系数在9.93%～47.62%之间,变异系数最大的是叶齿深度,最小的是叶脉对数;基于农艺性状进行聚类分析,将41份武夷名丛聚为3个类群,3个类群间除了叶片着生状态、叶长、叶脉对数等10个性状差异不显著外,其他农艺性状均存在显著差异;通过主成分分析,将21个农艺性状综合为8个主成分,代表了21个农艺性状的71.97%的信息;根据主成分及其对应特征根值计算各武夷名丛的综合得分,排在前4位的武夷名丛为金锁匙、半天妖、水金龟和金罗汉,可在乌龙茶产品的开发与创新利用、茶树优良品种的选育等方面加以利用。     

浙江丽水市地方茶树种质资源鉴定评价

【目的】鉴定评价浙江省丽水市茶树种质资源,并筛选出优异茶树种质资源,为茶树良种选育及茶产业发展提供丰富材料。【方法】从浙江丽水市收集到13份茶树种质资源,并在丽水市松阳县进行统一栽培管理,以福鼎大白茶为对照,对其特征特性、生化成分、绿茶感官品质展开鉴定评价。【结果】 13份供试种质中,子松种和丽早1号的春季萌芽期分别较对照早10和22 d,属于特早生资源;丽白1号、丽黄3号、梯田白、梯田白2号和水晶白的芽叶均表现为黄白化,丽紫1号的芽叶表现为紫化; JN-1的花瓣颜色为粉红色。13份供试种质均具有较强或强的耐旱性和耐寒性,茶多酚含量13.87%~20.77%,水浸出物含量41.65%~48.93%,咖啡碱含量2.86%~3.74%,游离氨基酸含量4.51%~8.77%,酚氨比1.59~4.77。除丽早1号和JN-1外,其余11份种质的游离氨基酸含量均≥5.00%,为高氨基酸种质,且5份白化种质中氨基酸含量高于其他种质。儿茶素品质指数以JN-3最高（518.2）,芽王、丽白1号、丽黄3号、梯田白和梯田白2号均高于对照（340.5）,以子松种最低（235.3）。13份供试种质所制绿茶整体上表现为条索紧、汤色明亮、香气较高（部分种质具有花香或栗香）、滋味甘醇鲜爽、叶底嫩匀显芽,且年均感官审评总分均高于对照,均适制绿茶,其中以JN-3最高（92.4分）,丽紫1号最低（89.8分）。JN-3在香气、滋味得分和感官品质总分上均为最高。13份供试种质中,高氨基酸（≥5.00%）特异种质11份,特早生资源2份,叶色特异资源6份,花瓣颜色特异资源1份。除梯田白、水晶白和丽紫1号仅属于特异种质资源外,其余10份种质均同时为特异种质资源和优良种质资源。【结论】供试的13份茶树种质均属于特异种质,其中10份属于优良种质,可用于茶树良种选育及茶叶生产。     

陕西茶树地方种质资源特征性生化成分分析

为了发掘新的茶树种质资源,对陕西省10个地区88份茶树资源的特征性生化成分进行了测定评价和遗传多样性分析。结果表明,88份茶树种质资源的生化成分变异幅度大,氨基酸、茶多酚、咖啡碱和水浸出物含量及酚氨比平均变异系数为28.00%,遗传多样性指数（H''）变幅为1.96～2.08,均值为2.01。聚类分析发现,当欧氏距离为15时,88份资源可分为4大类复合组,无独立组存在。根据生化成分含量,可以从中初步筛选出高咖啡碱资源1份、低咖啡碱资源1份和低茶多酚资源1份,为今后的生产和育种提供利用。     

连南茶树资源的生化成分多样性分析

[目的]分析广东连南茶树种质资源生化成分的多样性,为茶树新品种选育提供科学依据.[方法]检测广东连南县45份茶树资源的氨基酸、茶多酚、生物碱、酚氨比等主要生化成分指标,鉴定评价其遗传多样性.[结果]连南茶树资源的生化成分存在丰富的多样性和变异性,其中,变异系数最大的是可可碱含量(146.39%),其次是儿茶素没食子酸酯(CG)和表儿茶素没食子酸酯(ECG)含量,分别为115.71%和108.20%,变异系数最小的是水浸出物含量,为12.14%.通过主成分分析,发现第一主成分和第二主成分的累计贡献率分别为77.284%和93.441%,包含所有性状的大部分信息.综合比较结果表明,可从45份茶树资源中筛选出一批生化成分特异的资源,其中,高氨基酸资源(>5.00%)4份,高茶多酚资源(>34.00%)14份,低咖啡碱资源(<1.00%)2份;在高水浸出物资源中,儿茶素总量和酯型儿茶素含量较高的资源有12份(涡水茶树群体中有10份,黄连茶树群体中有2份).[结论]广东连南茶树资源生化成分多样性丰富,变异系数大,具有丰富的遗传多样性和明显的地域独特性;筛选出的13份高茶多酚资源及其他特殊资源可作为茶叶深加工和育种的基础材料.     

96份糜子种质的遗传多样性分析

以96份糜子种质资源为试材,对其9个农艺性状的遗传多样性进行了分析。结果表明：糜子种质资源遗传变异丰富,其中,主茎粗变异系数最大（35.54％） ,其次是单株粒重（26.36％）和单株穗重（25.15％）;除主茎节数外,其他农艺性状的遗传多样性指数均＞0.8。基于农艺性状的聚类分析和主成分分析结果显示,96份糜子种质分为4大组群;主要农艺性状可归纳为株高、主穗长、单株粒重、单株穗重、千粒重5个主成分,累计贡献率为89.417％。该结果可为糜子育种时选配亲本提供参考依据。     

引进陆地棉种质资源表型性状遗传多样性分析

[目的]研究我国新疆棉花种质资源遗传基础,丰富棉花种质资源多样性.[方法]采用田间性状观测、室内考种方法,分析及综合评价来源于塔吉克斯坦和吉尔吉斯斯坦的92份陆地棉种质资源进行表型性状的遗传多样性.[结果]92份陆地棉种质在质量性状和数量性状上均表现出不同程度的遗传多样性,质量性状遗传多样性在植株、主茎、叶、花、铃等不...     

251份小麦种质资源的主要农艺与品质性状遗传多样性分析

【目的】对宁夏麦区小麦种质资源进行遗传多样性分析,筛选出优异种质资源,为拓宽宁夏小麦种质资源的遗传基础及挖掘育种骨干亲本提供基础材料。【方法】以来源于国内外的251份小麦种质资源为材料,对其主要农艺与品质性状进行变异、相关及聚类分析,并计算Shannon-Wiener遗传多样性指数（H'）和隶属函数值,对供试小麦种质资源进行综合评价。【结果】251份小麦种质的10个农艺性状变异系数为15.01%~37.01%,9个品质性状变异系数为2.05%~12.56%;农艺和品质性状的遗传多样性指数为2.17~2.30,平均为2.27。10个农艺性状间存在不同程度的相关性,9个品质性状间也存在不同程度的相关性。251份小麦种质分为六大类群,类群Ⅰ~Ⅵ包括材料数分别为35、40、53、55、40和28份,其中,类群Ⅰ的平均出粉率（69.58%）和容重（797.74 g/L）均最高;类群Ⅱ的平均穗长（10.00 cm）、结实数（18.18个）、穗粒数（54.07粒）、穗粒重（2.30 g）、吸水率（62.82%）和硬度指数（72.59）均最高;类群Ⅲ的平均株高最矮（73.53 cm）;类群Ⅳ的平均穗下茎长（41.94 cm）和湿面筋含量（33.95%）均最高,水分含量最低（11.76%）;类群Ⅴ的平均千粒重（40.92 g）、经济系数（0.43）和降落值（356.74 s）均最高;类群Ⅵ的平均分蘖数（4.96个）、小穗数（19.01个）、粗蛋白含量（16.10%）和沉降值（43.12 mL）均最高,表明各类群中含不同的优异性状。基于隶属函数值可把251份小麦种质资源分为163个等次,其中,黄-3、甘育4号、鉴076、M6445、宁春55号、陇春34号、ND646、宁春40号、济麦20号、陇春39号、宁春33号、郑麦1308、甘春24号、陇春29号、陇春23号、掖丰315和武春4号等17份种质排名前12名。【结论】251份小麦种质资源的农艺和品质性状变异较大,遗传多样性较丰富,其中综合评价优异的17份种质资源可用于宁夏小麦农艺与品质性状的遗传改良。     

基于表型性状的莴笋种质资源遗传多样性分析

【目的】对四川省莴笋种质资源进行表型遗传多样性分析,为有效地保护和利用四川省地方莴笋种质资源提供理论参考。【方法】以四川不同地区收集的108份莴笋种质资源为供试材料,并对其17个主要表型性状进行遗传多样性分析、主成分分析和聚类分析。【结果】 108份莴笋种质资源的不同表型性状表现出不同程度的多样性,8个质量性状的遗传多样性指数（H'）为0~1.10,其中,茎叶基部形状均为心胀形,茎叶附着方式均为无叶柄,故H'为0,肉质茎皮色的H'最高; 9个数量性状的H'为1.85~2.03,变异系数为0.07~0.24,H'最高的是肉质茎长,变异系数最高的是毛重。主成分分析提取的4个主成分累积贡献率达73.79%,包括12个表型性状。108份莴笋种质材料可划分为三大类群,其中,第Ⅰ类群主要是肉质茎大小和长度中等的资源;第Ⅱ类群肉质茎均较长,而且肉质茎较粗,单茎重较重,是具有高产特征的种质资源;第Ⅲ类群主要是节间较密的类型。【结论】四川省莴笋种质资源遗传多样性较高,但部分质量性状的遗传指数较低,需加强对现有种质资源的收集保护工作。开展莴笋种质资源评价和利用,有利于实现莴笋高产优质育种以及填补当前市场缺乏种类,其中第Ⅱ类群可用来选育高产品种,第Ⅲ类群可用来选育当前四川市场上缺乏的叶色紫色、叶形为长椭圆的种质资源。